機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽破解能源競(jìng)賽規(guī)則

1、附件三機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽破解能源競(jìng)賽規(guī)則一、任務(wù) 機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽破解能源（簡(jiǎn)稱機(jī)器人破解能源） ，是一個(gè) 機(jī)器人破解能源的過程， 旨在通過這一活動(dòng)激發(fā)青少年對(duì)能源問題的 興趣，引發(fā)他們對(duì)地球能源的保護(hù)意識(shí)。在這項(xiàng)競(jìng)賽中，除了學(xué)生要 掌握機(jī)器人編程和制作，也要考慮如何面對(duì)一個(gè)多任務(wù)的項(xiàng)目,在有限的時(shí)間內(nèi)得到最好的成績(jī) ,在過程中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作、對(duì)工程技術(shù)的 認(rèn)識(shí)以及對(duì)社會(huì)、環(huán)境及與人的關(guān)系的思考。機(jī)器人破解能源要求一個(gè)機(jī)器人在 2.5 分鐘完成 14 項(xiàng)機(jī)器人挑 戰(zhàn)任務(wù)，如 屋頂?shù)奶柲茈姵匕?、個(gè)人交通工具選擇、水壩、風(fēng)力發(fā) 電機(jī)、電網(wǎng)接駁、太陽能衛(wèi)星、波浪發(fā)電機(jī)、煤礦、 石油鉆井 、玉 米收割和

2、處理、鈾礦、植樹、能源工廠供給、油桶。 每個(gè)任務(wù)都有相 應(yīng)的分?jǐn)?shù)，任務(wù)的完成沒有先后的規(guī)定，完成任務(wù)越多，分?jǐn)?shù)越高。二、場(chǎng)地場(chǎng)地：木質(zhì)外框長(zhǎng) 237cm ，寬 115cm ， 高 9cm ，內(nèi)側(cè)為黑 色亞光，場(chǎng)地內(nèi)鋪有一張 237 Xl15cm的塑膠紙，塑膠紙上擺有相 應(yīng)的任務(wù)模型， 其中一些任務(wù)模型是要使用子母扣固定在場(chǎng)地上。 場(chǎng) 地紙必須放在平坦光滑的表面上，并且用邊框?qū)⑺械膮^(qū)域圍住。二、任務(wù)說明及得分屋頂?shù)奶柲茈姵匕?5分：將太陽能電池板放到海邊房子的房頂 上 面。個(gè)人交通工具選擇25分：將氫燃料汽車移動(dòng) 到海邊房屋周圍的白色地塊或者黑色車 道上，并將卡車移動(dòng) 到停車場(chǎng)進(jìn)行回收利用或

3、者移動(dòng) 到農(nóng)田。當(dāng) 卡車在其中一個(gè)目標(biāo)位置時(shí)，且將汽車運(yùn)到指定的位置，才能得 分。注：停車場(chǎng)是在基地西面（與基地相鄰）的白色區(qū)域，農(nóng)田位于 兩條河流之間的白色區(qū)域。水壩25分：將水壩放到基地東面河流兩岸的河堤 上 面，且必須直立。注：當(dāng)比賽結(jié)束的時(shí)候，裁判員將洪水放在大壩 的上游，如果有房屋接觸水壩或者洪水，將扣除 10分。水壩不作為游離物體。V亠風(fēng)力發(fā)電機(jī)15分/個(gè)：將風(fēng)力發(fā)電機(jī)放到主河道北面的白色 空地上且必須直立。- .干電網(wǎng)接駁5分/塊區(qū)域：將輸電線放到能源丄廠所在的白色 區(qū)域以及它周圍的居民區(qū)，且必須直立。5分/塊區(qū)域：連接的居民區(qū)與可以得分的水壩或 者風(fēng)力發(fā)電機(jī)相連（額外得分）。i

4、k太陽能衛(wèi)星15分：放下一個(gè)衛(wèi)星的葉片。5分：第一個(gè)放下衛(wèi)星葉片的隊(duì)伍（指針指向的 場(chǎng)地隊(duì)伍）獲額外得分。波浪發(fā)電機(jī)25分：將隊(duì)伍自行設(shè)計(jì)的海浪渦輪（每個(gè)隊(duì) 伍一個(gè)）運(yùn) 到沙灘正西面的海洋中，海浪渦 輪至少由兩個(gè)能互相獨(dú)立移動(dòng)的機(jī)構(gòu)組成， 設(shè)計(jì)美觀與否 對(duì)于得分沒有影響。煤礦10分：讓裝滿煤礦的軌道車沿著鐵軌滑下。只 有當(dāng)軌道車接觸到鐵軌終點(diǎn)制動(dòng)器，才能將車子 拿回到基地。rwi ! TfT石油鉆井10分：將所有的油桶（包括紅色的）從鉆井平 臺(tái)上拿走。QQQ I i玉米收割和處理25分：將所有的玉米（包括紅色的）運(yùn) 到基地， 并且有至少一個(gè)油桶被運(yùn)到農(nóng)田里。QQQal細(xì)鈾礦15分：將所有鈾礦移

5、到農(nóng)田 外面。植樹10分/棵：將樹移植到主河流北面的位置（不包 括水域位置）且必須豎直向上。樹木可以連接在 一起。注：樹木移植到能源工廠按照燃料得分，而不是 根據(jù)植樹任務(wù)得分。能源工廠供給將燃料送到能E源工廠所在的地塊。樹木：10分/棵（最多兩棵樹可以作為燃料，其它的樹必須移植）黑色煤：至少有一半的煤才可以獲得 10分綠色鈾：10分/個(gè)白色油桶：5分/個(gè)注：能源工廠里面必須沒有紅色燃料（煤、油桶、 鈾），否則將扣除該項(xiàng)任務(wù)的所有分值。從其它 燃料中分離（處理）紅色燃料的工作可以由機(jī)器 人在任何地方進(jìn)行，或者在基地里手動(dòng)完成。*1亠油桶：10分/個(gè)：任何顏色的油桶在基地 里面作為未使 用的儲(chǔ)藏能

6、量。但是如果隊(duì)員去營(yíng)救機(jī)器人的時(shí) 候，基地里有油桶，裁判就會(huì)拿走 個(gè)，并損失 一個(gè)油桶分?jǐn)?shù)。先拿白色的，再拿紅色的。如果 任何一個(gè)油桶接觸到水或者房屋（立體的或平面 的），則扣除40分。停車場(chǎng)：停車場(chǎng)是作為存放區(qū)域設(shè)計(jì)的，與設(shè)備管理規(guī)則 相關(guān)，隊(duì)員只能在停車場(chǎng)里進(jìn)行存取的動(dòng)作。機(jī) 器人可以進(jìn)入和離開停車場(chǎng)，但是不允許接觸那 里的得分物體或策略物體。四、比賽方式1. 比賽：比賽時(shí)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)地并排放置，兩隊(duì)同時(shí)上場(chǎng)比賽。在 2.5分鐘的比賽時(shí)間內(nèi)，機(jī)器人要嘗試完成所有任務(wù)以獲得盡可能多 的分?jǐn)?shù)，比賽時(shí)不會(huì)中斷計(jì)時(shí)。2. 任務(wù)：機(jī)器人為了獲得分?jǐn)?shù)而要完成的工作。機(jī)器人必須從基 地出發(fā)，可以多次往返于

7、基地和場(chǎng)地之間， 每次出基地后可以嘗試完 成1個(gè)或多個(gè)任務(wù)。任務(wù)可以按照任意的順序去完成，在規(guī)則允許的 情況下可以反復(fù)嘗試去完成任務(wù)，或者放棄任務(wù)。當(dāng)比賽結(jié)束后，裁 判根據(jù)場(chǎng)地上每個(gè)任務(wù)完成的結(jié)果，給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。3輪次：每個(gè)隊(duì)伍都比賽一次就稱為一輪，比賽進(jìn)行 3輪，取最 好一輪成績(jī)。參賽隊(duì)伍在每輪比賽之間有足夠的時(shí)間去調(diào)整機(jī)器人和 程序。4. 機(jī)器人：機(jī)器人完全展開后尺寸不能超過 40 X40 X40cm。任 務(wù)模型和完成任務(wù)的策略物體不屬于機(jī)器人。 機(jī)器人的電子部件是有 限制的，在每輪比賽的全過程中最多使用 1個(gè)控制器、3個(gè)馬達(dá)。除 了做必要的標(biāo)記，機(jī)器人不得使用不干膠、油漆、膠帶、膠水、

8、油等。5. 基地：是場(chǎng)地墊上基地邊界向上延伸 40cm組成的一個(gè)虛擬空 間（包括邊框的內(nèi)表面）。注意：基地是一個(gè)空間而不是平面，作為 準(zhǔn)備機(jī)器人、出發(fā)和維修機(jī)器人的區(qū)域，有時(shí)候，基地是得分物體的 目標(biāo)位置。機(jī)器人不一定在完成任務(wù)后回基地， 在比賽結(jié)束時(shí)也不需 要回基地。6. 自動(dòng)控制：機(jī)器人必須自動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)參賽隊(duì)伍準(zhǔn)備好以后啟動(dòng) 機(jī)器人，機(jī)器人離開基地后自動(dòng)地去完成任務(wù)， 然后根據(jù)需要自動(dòng)返 回基地。大多數(shù)機(jī)器人需要多次執(zhí)行任務(wù)。在這個(gè)過程中，參賽隊(duì)伍 必須接觸或調(diào)整機(jī)器人，根據(jù)機(jī)器人在場(chǎng)地上的位置以及所做的動(dòng)作，將會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。這些在規(guī)則啟動(dòng)程序、預(yù)備模式、過渡模 式、自主模式中都有描述

9、。7. 設(shè)備管理在基地里，任何妨礙機(jī)器人準(zhǔn)備或運(yùn)動(dòng)的物體都可 以放到基地附近區(qū)域（停車場(chǎng)區(qū)域），只要它們不引起場(chǎng)地的變化并 且擺放的位置不能具有策略性。8. 合作:在比賽期間，隊(duì)伍中的兩名隊(duì)員需要密切合作，共同完 成任務(wù)。9. 操作定義：盡管挑戰(zhàn)任務(wù)非常有趣，但是它畢竟是機(jī)器人技術(shù)， 就像所有的科學(xué)技術(shù)一樣，它也有特別的、嚴(yán)格的解釋。為了避免在詞語理解上發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)，下面對(duì)任務(wù)、規(guī)則和網(wǎng)上問答中存在的物體（機(jī) 器人）的位置進(jìn)行定義。當(dāng)看到這些詞匯或反義詞（下劃線標(biāo)注） ， 要看這里對(duì)它的解釋：在里面/進(jìn)入/到（把區(qū)域作為目標(biāo)）：物體的任何一部分只 需要越過目標(biāo)的外邊緣。在里面/進(jìn)入（把容器作為目標(biāo)

10、）：物體被容器所包住，至少 有五個(gè)方向不能移動(dòng)。在外面（把區(qū)域和容器作為目標(biāo)）：物體的任何一部分都不在 目標(biāo)里面。注意：這表示物體必須完全在外面。在上面/到上面（把物體作為目標(biāo)）：目標(biāo)物體必須能夠支撐 物體的所有重量。當(dāng)物體也被其他物體支撐時(shí)，由裁判來評(píng)判 移開其他支撐物體時(shí)，目標(biāo)物體是否能夠支撐物體的所有重 量。脫離/拿走（把物體作為目標(biāo)）:目標(biāo)物體在任何方向上都不能 支撐被取物體的重量。接觸（針對(duì)任何目標(biāo)）：只有在使用詞語“接觸”的時(shí)候。物 體本身必須要與目標(biāo)直接接觸。完全：物體的任何一部分都要滿足條件。10. 策略物體：是指參賽隊(duì)準(zhǔn)備的物體，但不是機(jī)器人及其附加 裝置?？梢栽跍?zhǔn)備模式期間

11、處理，或者由機(jī)器人自動(dòng)使用。11. 得分物體：是根據(jù)他們所在位置能夠獲得分?jǐn)?shù)的物體。要得 到分?jǐn)?shù)，每個(gè)得分物本身必須滿足任務(wù)得分的要求， 與機(jī)器人或任何 策略物體的位置無關(guān)。禁止包住、連接或者互相連接得分物體，但可以把得分物放到策略容器里。12. 游離物體：由于機(jī)器人的原因造成某些物體阻礙機(jī)器人的運(yùn) 動(dòng)，且拿走該物體對(duì)得分沒有直接的影響， 參賽隊(duì)員可以請(qǐng)求裁判將 物體拿走。只要物體位于得分位置上，可以移動(dòng)到附近其它的相同得 分的位置上；如果該物體不在得分位置上，隊(duì)員也可以請(qǐng)求裁判員將 該物體拿出場(chǎng)地，該物體將不再有得分的機(jī)會(huì)），無用的物體可以從 賽臺(tái)上拿走。13. 失去接觸：如果機(jī)器人處于自主

12、模式，并且與物體失去 接觸， 那么該物體將被視作游離物體并保留在原地， 在機(jī)器人損壞規(guī)則中所 描述的情況除外。在過渡模式中失去接觸，隊(duì)員可以繼續(xù)對(duì)物體進(jìn)行 操作。14. 預(yù)備模式：在比賽開始前以及在每次啟動(dòng)前，認(rèn)為機(jī)器人處 于預(yù)備模式。這個(gè)時(shí)候，機(jī)器人必須處于基地里面員可以用手進(jìn) 行必要的處理，如維修、更換附加裝置、安裝或卸載物體、調(diào)整機(jī)械 結(jié)構(gòu)、按開關(guān)、給傳感器信號(hào)以及瞄準(zhǔn)。15. 出發(fā)位置：比賽中每次啟動(dòng)機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人的每一部分以 及與它相連的任何物體必須完全在基地里。16. 啟動(dòng)程序：在被允許啟動(dòng)之前，機(jī)器人在啟動(dòng)位置必須是靜止的，參賽隊(duì)員不能接觸機(jī)器人的任何部分。允許參賽隊(duì)伍用以下3

13、種方式啟動(dòng)機(jī)器人：按下按鈕、給傳感器信號(hào)、等待一個(gè) 正在運(yùn)行或停止的程序繼續(xù)運(yùn)行。 在整個(gè)啟動(dòng)過程中不允許隊(duì)員 以其它方式操作機(jī)器人。啟動(dòng)后，機(jī)器人進(jìn)入過渡模式。17. 過渡模式：?jiǎn)?dòng)后到出基地前，機(jī)器人處于過渡模式中。此 時(shí)，機(jī)器人不能進(jìn)行任何操作但可以攜帶與機(jī)器人已經(jīng)有 接觸的物體 離開基地。在機(jī)器人處于自主模式前，不允許與物體失去接觸或與物 體接觸。在過渡模式中，如隊(duì)員碰到機(jī)器人，那么必須進(jìn)入預(yù)備模式， 這時(shí)隊(duì)員可以對(duì)任何物體進(jìn)行操作。18. 自主模式：當(dāng)機(jī)器人在基地 外面時(shí)，認(rèn)為機(jī)器人處于自主模 式，在比賽結(jié)束前或者隊(duì)員接觸機(jī)器人（或其它任何方式的干擾）之 前，可以自由的執(zhí)行允許的動(dòng)作

14、。如果隊(duì)員在自主模式中 接觸機(jī)器人（稱為“營(yíng)救”），必須進(jìn)入預(yù)備模式。你可以對(duì)相關(guān)的物體進(jìn)行任何的操作。但是裁判會(huì)從基地里拿走一個(gè)油桶， 具體情況由任務(wù)描述決 定。19. 肌肉動(dòng)作： 機(jī)器人每次啟動(dòng)后，必須完全離開基地后才能做 形態(tài)上的改變。 不允許還有部分機(jī)器人位于基地內(nèi)就做出改變 （除運(yùn) 動(dòng)以外的機(jī)械裝置的動(dòng)作） 。20. 機(jī)器人損壞： 在比賽過程中，機(jī)器人部件掉落而導(dǎo)致機(jī)器人 損壞，隊(duì)員可以自己取回機(jī)器人和掉落的部件至基地， 也可以請(qǐng)求裁 判幫助取回， 在基地中恢復(fù)機(jī)器人。 此過程也作為營(yíng)救機(jī)器人。21. 場(chǎng)地?fù)p壞： 除了規(guī)則中允許的，參賽隊(duì)不允許觸碰基地外的 任務(wù)模型， 不允許機(jī)器人毀壞任務(wù)模型。 參賽隊(duì)必須使用比賽提供的 任務(wù)模型，而不能攜帶相同的復(fù)制品到比賽區(qū)域。 不能因給某個(gè)隊(duì)“再 一次的機(jī)會(huì)”而動(dòng)手修復(fù)場(chǎng)地模型。 如果有其它情況引起的模型破壞、 故障、移動(dòng)、激活（而非機(jī)器人的正常的動(dòng)作引起的） ，裁判應(yīng)該在 盡可能快的時(shí)間內(nèi)將之恢復(fù)， 并根據(jù)情況確定任務(wù)的得分情況。 有意 損壞場(chǎng)地的行為將受到警告， 并且將導(dǎo)致失去任務(wù)的得分。22. 干擾：除了觸碰太陽能衛(wèi)星